Déformation de la courbe de percée du traceur C0

Le tracé des courbes de percée du traceur C0 (DFBA) sont proches de la forme des courbes mesurées en régime permanent et transitoire d’interruption de flux sans drainage (Figure 64 et Figure 65). La déformation localisée durant la phase d’interruption de flux, provoque des variations de la concentration différentes selon les essais, sans qu’il soit possible d’y trouver une logique liée aux conditions de flux imposée. Les augmentations de concentration observées pourraient être liées à l’arrivée du maximum du pic de concentration, mais la courbe Col8Dr3 montre que ce comportement peut advenir même après l’arrivée du maximum du pic de concentration. On observe tout de même une tendance à l’augmentation de la concentration en soluté lors de l’interruption avec drainage, ce qui rejoint les observations

0.0001 0.001 0.01 0.1 1 0 0.5 1 1.5 2 Log( K ) Pf (=Log(cm))

K(h) Col8Dr

147 de Cote et al. (2000), qui montrent que l’interruption de flux favorise la lixiviation des solutés, par rapport à un écoulement en régime permanent.

148

149

150 3.2.2.4.2 Déformation de la courbe de percée du traceur C1

3.2.2.4.2.1 Colonne 6

Les comparaisons des courbes de percée pour le traceur C1 (injecté à la reprise du flux après la phase de drainage) montrent que la forme de la courbe est plus proche de celles observées pour les essais régimes Col6PER2 et Col6PER3 (Figure 66). Les deux courbes (Col6Dr1 et Col6Dr4) sont décalées vers la gauche par rapport au régime permanent. La Col6Dr4 est plus précoce que la Col6Dr1.

Les courbes de percée Col6Dr3 et Col6Dr2 pour le traceur C1 montrent aussi un décalage vers la gauche (Figure 67) par rapport aux essais fais en régime permanent. La Col6Dr3 est plus décalée vers la gauche que la Col6Dr2. Ce décalage des courbes vers la gauche est en lien avec la densité de flux appliquée en première période. Lorsque la densité de flux varie entre la phase initiale et la phase de reprise du flux alors la courbe de percée du traceur C1 devance la courbe de percée obtenue pour une densité de flux constante. A l’injection du traceur C1, la colonne a été drainée, la teneur en eau est donc plus faible à la reprise du flux que pour les essais à flux constant. La section d’écoulement est donc moins importante, la vitesse porale est plus importante et le soluté arrive plus rapidement.

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Figure 66: Courbe de percée du traceur C1 (PFBA) après une phase de drainage et une reprise du flux à 4 mm/h

Figure 67: Courbe de percée du traceur C1 (PFBA) après une phase de drainage et une reprise du flux à 8 mm/h

3.2.2.4.2.2 Colonne 8

La courbe (Col8Dr4) est fortement décalée vers la gauche par rapport au régime permanent (Figure 68). Le tracé de courbe de percée Col8Dr3 et Col8Dr2 pour le traceur C1 montre aussi un décalage vers la gauche (Figure 69). Contrairement à la colonne 6, la courbe Col8Dr3 n’est pas plus décalée

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0 10 20 30 Ce /C1 Lame d'eau (cm) Col6Dr1 Col6Dr4 Col6PER1 Col6PER2 Col6PER3 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0 10 20 30 Ce /C1 Lame d'eau (cm) Col6Dr2 Col6Dr3 Col6PER4 Col6PER5 Col6PER6

152 que la courbe Col8Dr2. L’erreur de manipulation lors de l’injection du traceur C1 lors de l’expérience Col8Dr1 n’a pas permis d’observer le comportement du traceur C1 pour l’interruption de flux à 4 mm/h.

Figure 68: Courbe de percée du traceur C1 (PFBA) après une phase de drainage et une reprise du flux à 4 mm/h.

Figure 69: Courbe de percée du traceur C1 (PFBA) après une phase de drainage et une reprise du flux à 8 mm/h. 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0 10 20 30 Ce /C1 Lame d'eau (cm) Col8Dr4 Col8PER1 Col8PER2 Col8PER3 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0 10 20 30 Ce /C1 Lame d'eau (cm) Col8Dr2 Col8Dr3 Col8PER4 Col8PER5 Col8PER6

153 3.2.2.5 Synthèse

Les expériences en régime transitoire avec une interruption de flux avec drainage à la base de la colonne ont permis de mettre en évidence des comportements très atypiques.

Comme pour les expériences d’interruption de flux sans drainage, la déformation de la courbe de percée est localisée. Celle-ci se concentre pendant l’interruption de flux et à la reprise du flux. Contrairement aux expériences d’interruption de flux sans drainage, les expériences avec drainage ne présentent pas de concentration inférieure à la reprise du flux. La concentration à la reprise du flux est toujours supérieure à la concentration mesurée avant l’interruption du flux. En revanche, durant toutes les phases de drainage de la colonne 8, hormis COL8Dr1, les interruptions de flux s’accompagnent d’une baisse plus ou moins importante de la concentration avant d’observer une forte augmentation dans la suite de la phase de drainage. Pour la colonne 6, aucune baisse de concentration n’est observée avant l’augmentation jusqu’à la fin de la phase de drainage.

La forme des courbes de percée durant la phase de drainage est difficilement explicable à l’aide d’un modèle d’écoulement de type MIM. L’augmentation de la concentration durant la phase de drainage s’explique par l’hétérogénéité de la concentration en soluté au niveau de la section d’écoulement. La distribution du soluté au sein de la section d’écoulement est contrôlée par la taille des pores. Le drainage vidange en premier lieu les pores de grande taille lorsqu’ils sont présents (cas de la colonne 8), dans lesquels le soluté n’est plus présent et engendre une dilution de la concentration qui se traduit par une baisse légère de la concentration durant la première partie du drainage. Le drainage vidange ensuite des pores de taille de moins en moins grande où le soluté est plus concentré, ce qui se traduit par l’augmentation progressive de la concentration dans la seconde phase du drainage (cas de la colonne 6 et 8).

154 Cette hypothèse de fonctionnement peut aussi expliquer les courbes en interruption de flux sans drainage, les sauts de concentration à la reprise du flux peuvant s’expliquer par une redistribution des concentrations pendant l’interruption de flux aux seins des différentes tailles de pores.

Le suivi du potentiel total montre des potentiels de plus en plus négatifs avec la durée du drainage ainsi qu’une rééquilibration du profil de potentiel total. Le profil de potentiel total devient vertical dans les deux colonnes, si l’on met à part le tensiomètre intermédiaire (‘mid’) de la colonne 8.

Il est observé dans le cas de la colonne homogène que la variation de d’intensité de précipitation et l’effet lié au drainage préalable de la colonne à la reprise du flux engendrent une arrivée encore plus précoce de la courbe de percée du second traceur (Figure 69 : Col6Dr4 vs. Col6Dr1 et Figure 67 : Col6Dr3 vs. Col6Dr2). Dans le cas de la colonne hétérogène, la variation d’intensité de précipitation ne semble pas engendrer d’arrivée précoce du soluté (Figure 69 : Col8Dr3 vs. Col8Dr2).

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3.3 Résultats des caractérisations des colonnes

Cette partie présente les résultats obtenus après le traçage au bleu brillant sur les colonnes. Cette expérience a pour but d’observer les chemins d’écoulements à l’intérieur des deux colonnes. A la suite du traçage au bleu brillant, les colonnes sont découpées. Les découpes sont échantillonnées et caractérisées.

3.3.1 Caractérisation de le colonne avant la découpe